DIKU 2. dels kursus


Foråret 2001

Udvalgte emner fra Datamatsyn og Mønstergenkendelse

Formål og Indhold

Det er formålet med kurset at præsentere en række klassiske og især nyere metoder til analyse, modellering, sporing, og genkendelse af mønstre i digitale billeder. Kurset kan fx. benyttes som forberedelse til et projekt/speciale inden for billedgruppen. Kurset vil især fokusere på teori og metode, men vil tilbyde et frivilligt skriftligt projekt, der vil involvere praktisk anvendelse af det gennemgåede stof.

Blandt de emener som kurset vil dække er: Modellering af data (herunder visuelle former) vha. principalkomponentanalyse (PCA) og klyngeanalyse (EM-algoritmen); Klassifikation og indeksering af højdimensionale feature-vektorer; Segmentering af medicinske 3D-billeder; Regularisering og skalarum; Tracking (fx. vha. Kalman-filtrering) mv.

Hovedundervisere på kurset er: Søren Olsen og Arthur Pece. Desuden vil der blive inviteret en række gæsteforelæsere, herunder Ole Fogh Olsen og Mads Nielsen fra ITU. Forelæsningerne holdes blandet på dansk og engelsk.

Kredit og forudsætninger

Der gives 7.5 "mundlige" ECTS-punkter hvis kurset følges ved aktiv deltagelse. Yderlige "skriftlige" punkter kan erhverves ved besvarelse af et projekt, der stilles sidst på kurset.

Det forventes at studerende har forudsætninger svarende til bestået "Introduktion til digital billedanalyse", samt grundlæggende matematisk baggrund (bifag i matematik anbefales). Især skal vi benytte en del statistik og lineær algebra.

Det forventes at kursusdeltagerne selv vil kunne udvikle simple programmer (fx. i MATLAB) til mønstergenkendelse.

Kursusmateriale

Undervisningsmaterialet består af noterne: Noter i Mønstergenkendelse, samt et antal artikler, der udleveres undervejs. Der findes mange gode lærebøger (besøg biblioteket). Nedenstående kan anbefales:

C.M. Bishop: Neural Networks for Pattern Recognition (Oxford University Press) er god og betydelig mere generel end titlen lader antyde (vi skal ikke i videre omfang behandle neuale net).

Tabney: NETLAB, Algorithms for Pattern Recognition; Springer beskrive en række MATLAB-implementationer og kan betragtes som et supplement til Bishops bog.

Duda, Hart, Stork: Pattern Classification (2 ed.); John Wiley er dyr, men en af de mest komplette og grundige bøger inden for mønstergenkendelse.

Nedenstående artikler vil sandsynligvis blive uddelt eller kan findes på en af de listede web-steder (se senere)

BEMÆRK: LISTE IKKE ENDELIG

Beis and Lowe: Shape indexing using approximate nearest-neighbour search in high-dimensional spaces.
Murase and Nayar: Visual learning and recognition of 3D objects from appearance.
Cootes, Taylor, Cooper and Graham: Active shape models - their training and application.
Cremer, Kohlberger, Schnørr: Nonlinear Shape Statistics in Mumford-Shah Based Segmentation, --Ole:
--Mads:
Tracking-Kalman:
Tracking-EM:
Sparse Coding:
Condensation:

Programmel

Kurset vil ikke omfatte obligatoriske ugeopgaver eller kræve at de gennemgåede metoder implementeres. Den gode student vil dog ofte af egen drift more sig med dette. Hertil vil sproget Matlab ofte være at foretrække. En kort introduktion til Matlab findes i: MATLAB-primer. Se også programmer i /usr/local/image/src/matlab

Gode web-steder

Der eksisterer et hav af gode websteder. Et udgangspunkt kan tages i billedgruppens side over eksterne links. Se: http://www.diku.dk/forskning/image/.

Et andet udgangspunkt er "The Pattern Recognition Files". Se http://www.ph.tn.tudelft.nl/PRInfo/index.html.

Hvis du er interesseret i et C++ bibliotek med relevante elementer så se fx. http://www.torch.ch/introduction.html

Andre links, herunder til forfattere til nogle af de læste artikler, er:
D. Lowe : http://www.cs.ubc.ca/spider/lowe/home.html
Nayar: http://www.cs.columbia.edu/~nayar/

Hvis du møder gode web-steder, så send adressen til mig, så vel jeg tilføje den til overstående liste.

Praktiske oplysninger

Kurset består af ca. 15 dobbelt-forelæsninger, torsdag kl. 13:15-15 i N034, og første gang tirsdag d. 5. septeber 2002. Forelæsningerne afholdes på dansk og engelsk.
Ved løsning af den frivillige rapportopgave kan det være en fordel at have nøgle til biblioteket.


Mange oplysninger om installation af nye programmer, afholdelse af foredrag mv. annonceres over E-mail, på mail-gruppen IMAGE. Du behøver naturligvis ikke at være på denne mail-gruppe. Hvis du ønsker at komme på listen skal du henvende dig på operatørkontoret. Alternativt kan du følge med under "events" på billedgruppens web-sider. Disse indeholder iøvrigt referencer til mange billedrelevante steder.